爆破震动下抗滑桩与嵌固段岩体相互作用研究

摘要

桩前岩体爆破震动对抗滑桩与嵌固段岩体相互作用影响明显,是造成抗滑桩防护失效的重要影响因素之一.以湖南岳阳滑坡为原型,利用FLAC3D岩土工程数值模拟软件施加实测振动波,建立爆破震动作用抗滑桩与嵌固段岩体动力响应三维数值模拟模型,研究了爆破震动作用下抗滑桩桩周嵌固段岩体位移、加速度、速度、应力响应以及抗滑桩桩身受到剪力与弯矩分布规律,进一步对比了爆破前后塑性区分布特征,利用MATLAB软件对爆破震动过程中速度时程进行了频谱分析.结果表明:在一定基岩宽度、高度以及抗滑桩嵌固深度下,相同爆破地震波条件下抗滑桩嵌固段岩体位移、加速度、速度、应力上分别符合高程放大效应,但岩体介质波阻抗差异较大时,加速度响应并非完全符合高程放大效应.悬臂抗滑桩桩前桩后同一水平位置处嵌固段岩体中位移、加速度、速度曲线变化幅值和趋势一致,应力不一致.爆破时桩身弯矩和剪力均呈两头小,中间大的规律,并且爆破后滑坡中部和滑坡后缘易受张拉破坏,因此应加强抗滑桩桩身嵌固在基岩和滑体分界面处以及滑坡中部及后缘的防护.结合频谱分析结果可判定此边坡在爆破后处于安全状态,研究结果为山区滑坡工程设计及爆破施工提供了科学依据.